《第三节 传统发酵技术》课件-高中生物-选择性必修3 生物技术与工程-北师大版

传统发酵技术

主讲人：

目录01发酵技术概述02发酵过程原理03传统发酵食品04发酵技术的现代应用05发酵技术的挑战与前景发酵技术概述01发酵技术定义发酵技术是利用微生物的代谢作用，将有机物质转化为特定产品的生物化学过程。微生物作用过程01食品加工应用02在食品工业中，发酵技术用于制作酸奶、酒类、面包等，通过微生物转化原料，赋予食品独特风味。发酵技术历史发酵技术起源于史前时代，早期人类通过自然发酵制作面包和酒类，是食品保存的重要手段。古代发酵的起源01随着文明的发展，发酵技术逐渐从偶然发现转变为有意识的利用，如中国古代的制曲技术。发酵技术的演变02发酵技术随着贸易和文化交流传播至世界各地，不同地区发展出独特的发酵食品，如韩国的泡菜。发酵技术的传播03发酵技术应用食品加工生物能源农业肥料医药生产发酵技术广泛应用于食品工业，如酸奶、泡菜等，通过微生物作用改善食品风味和营养价值。抗生素、维生素等药物的生产依赖于发酵技术，如青霉素的发酵生产过程。利用发酵技术生产的有机肥料，如堆肥，能够改善土壤结构，促进作物生长。发酵技术用于生产生物燃料，例如乙醇和生物柴油，是可再生能源领域的重要技术。发酵过程原理02微生物作用机制微生物通过分泌特定酶类，催化底物转化为所需产物，如乳酸菌发酵乳糖产生乳酸。酶促反应发酵过程中，微生物细胞不断增殖，同时也会有细胞死亡，释放出细胞内物质参与反应。细胞增殖与死亡在发酵过程中，微生物代谢产生的副产品如酒精、醋酸等会逐渐积累，影响发酵环境。代谢产物积累010203发酵过程中的化学反应发酵过程中，糖类物质被微生物分解成酒精和二氧化碳，如酿酒过程中的酵母作用。糖类的分解在某些发酵食品中，如泡菜，微生物将糖类转化为脂肪酸，赋予食品特有的风味。脂肪酸的生成微生物通过代谢作用将氨基酸转化为风味物质，如奶酪成熟过程中的氨基酸脱羧反应。氨基酸的转化发酵条件控制某些发酵过程需要氧气，如酸奶的发酵，而某些则需要无氧环境，如制作泡菜。氧气供应维持适当的酸碱度对发酵至关重要。葡萄酒发酵时，pH值通常控制在3.0-4.0之间。pH值调节发酵过程中，温度是关键因素之一。例如，啤酒发酵需要在10-15°C的温度下进行。温度控制传统发酵食品03酒精类发酵食品利用葡萄自然发酵，经过压榨、发酵、陈酿等过程，最终制成口感丰富的葡萄酒。葡萄酒的酿造01采用麦芽、水、啤酒花和酵母发酵，经过煮沸、冷却、发酵等步骤，生产出不同风味的啤酒。啤酒的生产02以米、水和曲霉为主要原料，通过发酵和过滤等工艺，制作出具有日本特色的清酒。清酒的制作03酸类发酵食品酸奶是通过乳酸菌发酵牛奶制成的，具有独特的酸味和丰富的营养价值。酸奶的制作泡菜是利用蔬菜在盐水或调料中发酵，产生酸味，如韩国泡菜和四川泡菜。泡菜的腌制酸面包是用自然发酵的面团制成，其独特的酸味来自于长时间发酵过程中产生的乳酸。酸面包的烘焙酱油与醋的制作酱油的酿造过程采用大豆、小麦等原料，经过蒸煮、制曲、发酵、淋油等步骤，最终制成风味独特的酱油。醋的发酵工艺醋的制作通常使用高粱、大米等谷物，通过酒精发酵和醋酸发酵两个阶段，形成不同种类的醋。传统手工与现代技术传统上，酱油和醋多采用手工制作，而现代则结合了生物技术和自动化控制，提高了生产效率和产品质量。发酵技术的现代应用04工业生产中的发酵抗生素生产01发酵技术在抗生素生产中至关重要，如青霉素的生产就依赖于深层发酵工艺。生物燃料制造02利用发酵技术将生物质转化为生物乙醇或生物柴油，是可再生能源领域的重要应用。食品工业03发酵技术广泛应用于食品工业，如酸奶、啤酒和酱油等产品的生产都离不开发酵过程。发酵技术在医药中的应用利用微生物发酵技术，可以大规模生产青霉素等抗生素，用于治疗各种细菌感染。抗生素的生产发酵技术用于生产各种酶制剂，这些酶在医药领域用于消化不良、血栓溶解等治疗。酶制剂的开发发酵过程可以培养病毒或细菌，用于生产疫苗，如流感疫苗和乙肝疫苗。疫苗的制备生物能源的发酵生产利用厌氧发酵技术处理有机废弃物，产生沼气，用于发电和供热，实现废物资源化。通过微生物发酵油脂原料，如废弃食用油，生产生物柴油，减少化石燃料依赖。利用发酵技术将玉米、甘蔗等作物转化为乙醇，作为可再生能源替代汽油。乙醇生产生物柴油生产沼气发酵发酵技术的挑战与前景05现存问题分析传统发酵技术在生产过程中可能消耗大量资源，且对环境造成污染，如废水排放问题。资源消耗与环境影响随着现代化进程，传统发酵技术面临传承断层，缺乏创新，难以适应现代市场需求。技术传承与创新不足发酵过程受多种因素影响，难以精确控制，导致产品质量不稳定，影响市场竞争力。质量控制难度大技术创新方向通过基因编辑技术优化微生物菌种，提升发酵过程的效率和产量。提高发酵效率利用物联网和大数据分析，实现发酵过程的实时监控和精准控制，减少人为错误。智能化发酵控制开发使用可再生资源如农业副产品作为发酵原料，降低环境影响，提高经济效益。可持续原料使用发展趋势预测随着基因编辑技术的进步，开发出更高效、适应性更强的发酵菌株，以提高发酵效率和产品质量。创新发酵菌株的开发利用物联网和大数据分析，实现发酵过程的实时监控和智能控制，提升发酵过程的稳定性和可预测性。智能化发酵过程控制研究和应用环境友好型发酵技术，减少资源消耗和废物排放，推动发酵产业的绿色可持续发展。可持续发酵技术传统发酵技术(3)

传统发酵技术的种类与特点01传统发酵技术的种类与特点

通过微生物的代谢活动，使食品具有独特的风味和营养价值。如酸奶、泡菜、腐乳等，这些食品不仅口感鲜美，还富含益生菌，有益于人体健康。1.食品发酵

通过微生物的作用，将原料中的蛋白质、脂肪等成分分解为氨基酸、糖等物质，形成具有鲜美味道的调味品。如中国的酱油、醋等，这些调味品在烹饪中发挥着重要作用。3.酱油、醋发酵

利用酵母菌将糖类转化为酒精，形成具有特殊香气的酒类产品。如中国的白酒、葡萄酒等，这些酒类产品不仅具有独特的风味，还具有一定的药用价值。2.酒类发酵传统发酵技术的现代发展02传统发酵技术的现代发展

随着科技的进步和人们对健康饮食的重视，传统发酵技术在现代社会中焕发出新的生机。一方面，科研人员通过基因工程、酶工程等手段，优化传统发酵工艺，提高产品的品质和产量；另一方面，传统发酵技术结合现代食品工业生产技术，开发出一系列新型发酵食品，如发酵果蔬汁、发酵谷物等，这些新产品不仅保留了传统发酵技术的独特风味，还满足了现代人对健康饮食的需求。传统发酵技术的文化价值03传统发酵技术的文化价值

传统发酵技术不仅是一种科技手段，更是一种文化传承。它承载着人类对自然的敬畏和感恩之情，体现了人们对美好生活的追求和向往。在传统发酵技术的制作过程中，人们学会了观察、思考和创新，这种精神财富对于现代社会同样具有重要意义。总之，传统发酵技术是一部古老而现代的科技史诗，它见证了人类与微生物之间的共生关系，也展现了人类对美好生活的不懈追求。让我们共同珍惜这份宝贵的文化遗产，传承和发扬传统发酵技术的精髓，为人类的健康和文明发展贡献力量。传统发酵技术(4)

传统发酵技术的特点01传统发酵技术的特点

发酵过程中，微生物能够分解原料中的大分子物质，产生小分子营养物质，提高食品的营养价值。2.营养丰富发酵过程中，微生物产生的代谢产物赋予食品独特的风味，如酒香、酸味、香味等。3.风味独特传统发酵技术主要依靠微生物的自然发酵，不需要添加化学添加剂，对环境友好。1.环境友好

传统发酵技术的特点传统发酵技术通常不需要复杂的设备，操作简便，易于推广。4.操作简便

传统发酵技术的应用02传统发酵技术的应用

1.发酵食品如酱油、醋、豆瓣酱、腐乳、豆豉等。

如酒、酸奶、啤酒、果酒等。

如味精、香辛料等。2.发酵饮料3.发酵调味品传统发酵技术的应用

4.发酵饲料如